孵化4.0,青岛兴仪搭建智慧工厂
2018-01-22王芳,刘源,王季等
中国养殖业快速发展的30年,经历了从传统手工养殖走向机械化养殖,从机械化走向自动化,再从自动化走向智能化、智慧化养殖的发展历程。孵化作为养殖生产中一个重要的环节,也是技术更新最快的一个环节,同样经历和演绎着这一发展历程。
作为孵化生产方式演变的亲历者、养殖技术进步的推动者——青岛兴仪电子设备有限责任公司(以下简称“青岛兴仪”)凭借自身技术的积累、产品体系的扩展和工程能力的提升,引领着中国孵化产业从“孵化1.0”到“孵化4.0”四个阶段的技术进步和产业升级。“孵化1.0”是单一产品的发展阶段,历时20年时间;“孵化2.0”“孵化3.0”是产品多元化、自动化和智能化的发展阶段,是最近5年的技术成果,而“孵化4.0”是智慧孵化阶段,是未来5年需要实现的目标。
“孵化1.0”是孵化设备的技术进步
孵化模式演变的四个阶段是一个缓慢变化到加速发展的过程。按时间长轴来划分,应该是从20世纪80年代开始,国内孵化行业从传统人工孵化过渡为机械式孵化阶段。这之后的20年里,中国的孵化业逐步从机械式孵化转变成机电一体的全自动孵化,我们称这一阶段为“孵化1.0”阶段。
“孵化1.0”阶段的最主要特征是:孵化生产中的主要设备——孵化机控制技术和产品结构的进步。孵化机控制技术从早期的模拟技术,到集成电路控制,再到现在普遍采用的模糊控制技术,技术的发展把工作人员从复杂的操作中解放出来,让孵化过程变得更轻松、更简单。孵化机产品结构从箱体式到巷道式,再到现在主流的多单元组合的单阶段大容量式,其容量从早先的一次孵化几百枚种蛋的小型机器,到现在单批次孵化十几万种蛋的大容量设备,而且机器内部气流场和温度场都得以优化。因此,“孵化1.0”阶段的进步就是孵化设备的技术进步。
“孵化2.0”,中国养殖业进入自动化时代
2008年之后的10年,是中国养殖业快速发展的10年,也是中国养殖业生产效率提高最快的10年,这些都得益于自动化设备在养殖业中的广泛应用。自动化设备在孵化生产中的应用是“孵化2.0”的主要特征,是机械代替人工提高生产效率的最好体现。国内规模孵化场进入自动化生产大概从2012年开始。因此,可以将2012年定义为“孵化2.0”阶段的开始。
2012年之后的5年,中国养殖业进入高速发展期。正是在这5年间,青岛兴仪从单一的孵化设备生产商逐步发展成为孵化场系统解决方案提供商,进一步优化升级为交钥匙工程服务商。与之相对应的是国内孵化场从最初仅有孵化设备,逐步发展成为配套自动化设备和环控设备的现代化孵化场。孵化场系统解决方案带来的最直接效益就是孵化生产效率的大幅提升。之后,随着孵化场环控系统整体技术趋于成熟和设计施工能力不断提高,交钥匙工程的综合效益让孵化场的生产成本更低,雏苗品质更高。
2012年,国内第一套完整的雏苗自动处理设备落户福建圣农,这是青岛兴仪自主研发的国内首套孵化厅自动化设备,告别了国内主流孵化场只有孵化设备的历史,开启了孵化过程自动化生产时代。2014年,由七个模块组成的高速自动照蛋落盘设备交付浦城圣农,自动化设备开始成为现代规模孵化场向往的高端装备,进而发展成为标配装备。2016年,机器人落盘和拆码垛设备正式在亚太中慧服役,这是机器人应用到孵化场自动化设备的首创产品,标志着国内养殖行业已进入机器人时代。其依爱自动化设备的发展,为国内孵化业全面进入“孵化2.0”阶段提供了设备保障和技术支持。
目前,国内大多数现代规模孵化场处于“孵化2.0”阶段,其主要装备——自动化和环控设备绝大多数都是由青岛兴仪设计和配套,只有少数养殖企业从国外引进。这几年,青岛兴仪先后设计和实施了数十个具有标杆意义的现代孵化场工程。这些自动化设备在现代规模孵化场中的应用,大大提高了孵化生产效率,减少了孵化场的人员数量,同时也减轻了人员劳动强度。
“孵化3.0”,开启中国养殖业智能化时代
当国内规模孵化场正处在向“孵化2.0”单一自动化生产转型之际,以全面的物流自动化为支撑,通过机器感知、收集和处理数据,并能按照给定的知识和规则自行做出决策和执行的智能化生产方式已悄然来袭。智能化生产的最大特点是机器之间具备高度的协同合作与数据共享效应,从而实现设备的互联互通和信息流的全面贯通。
近几年,智能化生产方式深刻地影响着转型中的中国养殖业。孵化设备、自动化设备和环控设备的互联互通、物流的智能化、管理的信息化,这些智能化生产特征触动着养殖装备企业和国内先知先觉的规模养殖企业的神经,他们释放出来的市场需求信号推动着国内规模孵化场从自动化向智能化方向发展,这也是国内养殖业从“孵化2.0”向“孵化3.0”阶段的转型升级。
“孵化3.0”智能孵化场是依托孵化、自动化、物流等智能装备和信息感知技术与现代孵化场的深度融合,驱动孵化场由单个生产环节的自动化向整体物流自动化以及仓储自动化转变。采用先进的信息化调度系统,创建物流从种蛋进入、生产、发苗物流闭环的跟踪系统,以及生产WIP状况和车间工序的实施监视。
“孵化3.0”最核心的内涵就是智能化生产,或称为“智能工厂”。通过物联网技术搭建起来的孵化场物联系统,实现孵化场的集中监控、移动互联、信息化生产调度和禽苗跟踪等。“孵化3.0”最大的优势在于孵化生产可以按照孵化场管理系统事先设定好的程序进行智能化生产,提高孵化生产管理的便利性,能自动生成各种生产报表。
目前,国内养殖业才刚开始进入“孵化3.0”阶段,还没有一家规模孵化场完全实现了智能化生产,更多的孵化场正走在奔向这一阶段的路途中。2016年,青岛兴仪承建的烟台大地孵化场就是国内“孵化3.0”最具代表性的工程,也是国内最接近“孵化3.0”模型的智能孵化场。
当然,“孵化3.0”的很多功能和系统在烟台大地孵化工程中还没有完全部署到位,将在后续的工程项目中逐步完善和实施。
“孵化4.0”成就未来智慧孵化工厂
当中国养殖业还在不遗余力地设计和实施“孵化3.0”智能孵化场时,德国 “工业4.0”的概念,美国“工业互联网”的构想已席卷中国大地,此时中国工信部也提出了“中国制造2025”,身处行业最前沿的青岛兴仪敏锐地感到中国养殖业一次全新的技术革命和发展机遇就要到来。
2017年,在国际家禽产业论坛上,青岛兴仪发布了基于智慧养殖概念的“孵化4.0”模型,并且完成了国内第一个“孵化4.0”智慧孵化场工程的方案设计,成为全球第一家完整提供“孵化4.0”整体解决方案的系统提供商,标志着中国养殖业率先进入“孵化4.0”时代。
“孵化4.0”是基于产业链物流自动化与信息化融合,建立智慧工厂,运用大数据、云计算,实现智慧孵化。通过获取孵化生产中的大数据,利用云计算挖掘有利于企业更好运营的流程体系,创建重大决策信息知识库,直指企业的经营目标,利润增长率,最终构建高效、节能、绿色、环保、舒适、透明的智慧孵化工厂。基于企业生产经营数据采集,延展性数据采集的全面感知功能,挖掘孵化大数据,并进行云计算分析,指导客户根据禽蛋种类、蛋龄、胚龄等因素,决策最佳孵化工艺,自动调控孵化环境,取得最佳生产性能;配合终端自动化系统,降低劳动强度和生产成本,降低对生产人员的依赖,直至实现无人值守的智慧孵化。
砥砺奋进铿锵前行推广智慧养殖新理念
砥砺奋进的五年,青岛兴仪凭借在孵化场整体解决方案设计上的专业优势,推动中国养殖业从“孵化2.0”升级到“孵化3.0”,并在全球范围内率先搭建起 “孵化4.0”智慧工厂模型。秉承成为全球最具竞争力的孵化和养殖工程系统解决方案服务商的愿景,青岛兴仪致力于将“孵化4.0”的设计蓝图变成智慧工厂。未来的五年,在党的十九大精神的指引下,在国家智慧农业政策的推动下,依爱电子将在全球范围内推广“孵化4.0”智慧养殖新理念,引领中国乃至全球养殖业从智能养殖走向智慧养殖。